内容正文:
核心知识三 初中必须掌握的化学物质
主题二 空气、氧气、二氧化碳
命题点2 空气中氧气含量的测定
山东化学
化学
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实验冲关
一、化学史:法国化学家________最早用定量的方法研究了空气的组成,得出“空气由氧气和氮气组成”的结论。
拉瓦锡
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二、空气中氧气含量的测定
方法一 铜氧化法测定空气中氧气的含量
一阶 教材要点梳理
1. 实验原理:加热铜粉消耗密闭容器中的氧气,使密闭容器内压强______,
注射器活塞向____移动,根据注射器中气体体积减少量来确定空气中氧气
的含量。反应的化学方程式为_ __________________。
减小
右
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2. 实验装置与实验步骤
(1)测定硬质玻璃管的体积为 。
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(2)在一支干燥的硬质玻璃管中装入铜粉,两端塞上带玻璃导管的橡皮
塞,其中一端用气球密封。移动注射器活塞,在注射器中留下一定体积的
气体,记录体积为 ,并与硬质玻璃管的另一端密封连接。根据酒精灯
的高度,将玻璃管固定在铁架台上。
(3)用酒精灯在铜粉部位加热,加热过程中不断推拉注射器。
(4)停止加热后,待玻璃管冷却至室温,将气球内的气体全部挤出。待
注射器活塞稳定后,记录注射器中气体的体积为 。
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3. 实验现象
(1)加热过程中红色铜粉变为____色。
(2)装置冷却后,注射器活塞向____移动一定距离。
4. 实验分析
氧气的体积分数
_____________
(用含 、 、 的式子表示)。
5. 实验结论:空气中氧气体积约占空气总体积的_ _。
黑
右
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二阶 质疑与反思
6. 实验误差分析
偏差 原因 分析
测量结果偏
小 铜粉的量______ 氧气未被完全耗尽
推拉注射器次数过少
装置漏气 装置外空气进入
实验结束后未冷却至室温
就读数 未冷却,气体膨胀,测量的
______(填“偏大”或“偏
小”)
测量结果偏
大 读数前未将气球内的气体
全部挤出 测量的 偏小
不足
偏大
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三阶 改进与创新
7. 实验装置创新
如图所示实验过程中要反复推拉两端注射器的活塞,目的是____________
_________。
使铜与氧气充分反应
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方法二 燃磷法测定空气中氧气的含量
一阶 教材要点梳理
1. 实验原理:足量的红磷燃烧消耗空气中的
氧气,使密闭容器内压强减小,水在大气压
的作用下沿导管进入集气瓶,进入集气瓶中
水的体积约等于消耗掉的氧气的体积。反应
的化学方程式为_ ___________________。
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2. 实验装置
3. 实验现象
(1)集气瓶中红磷燃烧,________________,放出热量。
(2)装置冷却至室温后,打开弹簧夹,烧杯中的水沿导管进入集气瓶内,
进入集气瓶中水的体积约占瓶内空气总体积的_ _。
4. 实验结论:空气中氧气的体积约占空气总体积的_ _。
产生大量的白烟
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二阶 质疑与反思
5. 实验误差分析
偏差 原因 分析
测量结果偏小 ______________ 氧气未被完全耗尽
未冷却至室温就打开弹簧夹 进入集气瓶中水的体积偏小
__________ 装置外的空气进入集气瓶内
测量结果偏大 燃烧匙伸入过慢 装置内的气体受热逸出
弹簧夹未夹紧
红磷的量不足
装置漏气
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6. 药品的替代
(1)不能用木炭、硫代替红磷,因为______________________________,
会弥补所消耗的氧气的体积,使集气瓶内压强变化不明显,影响测量结果。
思维拓展 若要用硫代替红磷,需要将集气瓶底部的水换成______________。
(2)不能用铁丝代替红磷,因为______________________。
(3)不能用镁代替红磷,因为镁不仅能与空气中的氧气反应,还能与氮气、二氧化碳反应。
木炭、硫在空气中燃烧生成气体
氢氧化钠溶液
铁丝在空气中不能燃烧
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【归纳总结】红磷替代品应满足的条件:①可燃物能在空气中燃烧。②可燃物只能与空气中的氧气反应。③生成物是固体或生成的气体易被装置内液体完全吸收。
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三阶 改进与创新
7. 实验改进与创新
(1)改进原因:①将燃着的红磷伸入集气瓶内时,会造成集气瓶内气体逸出,使得测量结果偏大;②红磷燃烧产生的五氧化二磷会污染空气;③烧杯中的水沿导管进入集气瓶中,会有少量水残留在导管中,影响实验结果。
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(2)实验装置的改进和创新
①改变点火方式:实验过程中装置始终保持密闭,利用光、电、热能等方
式点燃白磷(或红磷),如图A、B、C、D所示,其优点是____________
_______________